“炉”火纯青淬炼有色人生——访中国恩菲教授级高级工程师、工业炉专家张振民

2023年06月19日 16:5 77472次浏览 来源:   分类: 镍资讯   作者:

张振民,1938年出生,就读于武汉钢铁学院(现武汉科技大学)机电系冶金机械专业,1963年毕业后分配至冶金部有色冶金设计院(现中国有色工程有限公司暨中国恩菲工程技术有限公司,以下简称有色院或中国恩菲)冶炼处设备科工业炉组,由此进入有色金属行业,走上工业炉设计之路,开启其超长的有色生涯。

“工业炉是火法冶金的核心设备,就像是冶炼厂的‘心脏’。从工艺流程、冶炼方法的名字就能看出来,大部分冶炼工艺都是以工业炉的名字来命名的。比如说,反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、底吹炉熔炼、侧吹炉熔炼、顶吹炉熔炼……它们就是以工业炉的名称决定了工艺流程的命名。”张振民谈起工作时,眼里有光、嘴角带笑,“有色金属品种多种多样,冶炼工艺各不相同,项目规模千差万别。就火法冶炼来讲,都离不开炉子,所以,有色冶金的炉子也是形式多样的。”

不舍的金川情缘

张振民对记者说:“1963年刚加入有色院时,处长给我们开会时强调的第一件事就是——我们是有色设计总院,没有分院。之所以称为总院,是因为所有的有色金属我们都做,而且采矿、选矿、冶炼以及加工专业齐全。后来,有一些专业设计从总院分离出去,成立了专业设计院,但总院的水平和责任是不可替代的,总院齐全的专业也是其他分院不可比拟的。”当时,国内有色金属行业刚刚起步,技术落后、产能低下,尽快提高水平、加强国内资源供给、保障发展建设,是有色院的首要任务,也是国家责任。

20世纪五六十年代,我国镍资源严重短缺。“镍都是按公斤计的,购买需要用镍票。”张振民表示,金川镍矿的发现振奋人心,国家将其列为重点开发项目,成为当时冶金部的第一号工程。作为该项目的唯一设计单位,有色院任务艰巨而使命光荣。1964年春节过后,张振民带着责任感和使命感,加入有色院90多人组成的305设计队,在时任院长江风的带领下奔赴祖国西部,参与到当时有色金属行业最大的工程——金川项目之中。“我是第一批队员。”他骄傲地说。

“金川项目建队之初,现场的工作条件、生活条件极其艰苦。当时的金川,和现在的金昌完全不是一回事,满眼望去都是戈壁滩,一片荒凉。”张振民回忆道,“刚下火车,我们就遇到‘下马威’——大风夹杂着石子刮得人睁不开眼睛、脸上生疼。办公和住宿的地方都不够,我们就在职工食堂挂块毡布,算是隔出了办公和睡觉的地方。为了解决住宿问题,我们自己动手盖起‘干打垒’,铺块板子就算是有了床。这一住就是2年。”在这样的条件下,金川基建会战如火如荼地进行着。

张振民表示,金川一期镍冶炼设计规模2万吨/年电解镍,在资料缺乏、没有实践经验的情况下,305设计队的工程师们通过科学实验、方案比选、现场设计和施工建设相结合,依靠自己的力量确定了项目的新工艺、新技术和新设备。“新入行的我,有幸参与一期电炉的设计工作。”他说。

张振民对记者说:“几十年来,我参加了金川一期和二期、铜合成炉项目以及镍顶吹熔炼项目的设计工作。如今,金川的冶金炉窑有40多座,每一座我都参与过。”其中,我国第一座氧气斜吹转炉,也就是卡尔多转炉的研发设计,让张振民记忆犹新。

20世纪80年代初,金川的二次铜精矿含镍较多,影响后续的铜电解和镍回收,于是金川集团委托有色院解决这一生产难题。

有色院的工艺工程师经过深入研究和小型试验,确定了解决这一难题的方案——卡尔多吹炼可将铜水中的镍有效吹除。卡尔多炉炉体呈枣核形状,氧枪从炉口插入吹炼,工作时炉体是倾斜的且不停地旋转;在加料、出渣、出铜时,炉体还需要倾动。张振民表示,整台炉子的结构相当复杂。“当时,国内只有一台很小的实验炉,没有图纸、没有资料,也不能引进国外设备,这个炉子的设计难题就落到了我们冶金炉专业。”他和同事们迎着困难接受了这项任务。大家认真研究了仅有的几张图片资料,又到条件艰苦的延安钢厂考察了当时国内仅有的一台很小、很土的类似卡尔多炉的炼钢炉。在此基础上,他们进行多方案比较论证并精确计算,终于设计出我国第一台用于工业生产的氧气斜吹旋转转炉(即卡尔多转炉)。“炉子很顺利地建成投产,实践也证明其是成功的,很好地解决了镍生产过程中的难题。这个炉子现在仍在生产中发挥着作用。”张振民说。

“张炉子”的由来

金川一期随后进行扩建,扩产建设二期工程也迫在眉睫。项目各方在国内外开展全面的调查研究后,最终选定合成闪速炉炼镍工艺。当时,引进工艺设备十分困难。因此,张振民和有色院的同事们下定决心:“我们自己干!”于是,1985年,在时任院长余明顺的带领下,张振民等一行20多人前往澳大利亚卡尔古利冶炼厂进行现场考察。

“我们在现场一待就是3个月,对当地的炉子进行全面的考察。”张振民敢于发现问题,也善于解决问题。“当时,我们在国内已经有了不少经验,也掌握了一定的技术。我们很快发现了卡尔古利合成闪速炉的大量优点,但也找到了炉型、冷却系统等方面的优化空间。”张振民说,“我们对炉子实施了大量改进,优化了炉型结构,首创实现了以煤代油,设计了特殊的水套冷却系统,电热贫化区采用了我们自己的液压全自动控制电机。”

张振民笑着表示,新的炼镍合成闪速炉在金川投产后,一干就是17年,创造了世界纪录,也获得了部级科技进步奖一等奖。后来,外国专家到金川看到改进后的炉子,给予了充分肯定,并将一些改进方案用到了他们之后的炉子设计中。

“我们引进国外先进技术,学习先进经验,同时也敢于优化、创新。”张振民说,“例如,引进顶吹炉以后,对炉内结构进行改造使之更加稳固。另外,我们设计新的水套结构和水冷系统,解决了炉寿不长的问题。”谈及目前国内数十台的顶吹炉,他说:“我们最大的炉子做到了直径6.5米、内径5米、高16.5米,在国际范围内规模都堪称之最。”

“外国专家认可我在炉子领域的技术,总是叫我‘Furnace Zhang’,也就是‘炉子张’,最后就叫成了‘张炉子’。”当时的“张炉子”并未想到,这响亮的名号越叫越响,跟随自己数十年。

20世纪80年代,为解决铅冶炼环保难题,有色院提出“氧气底吹熔炼-电热还原炼铅”新工艺的设想,并在水口山牵头开展设计工作。从国家“六五”课题到成为中国恩菲在铜铅冶炼领域的“金字招牌”,“张炉子”全程参与了底吹炉的开发优化,为改变世界铜铅冶炼技术格局贡献了重要力量。

如今,“张炉子”已经数不清自己设计过多少炉子。他笑着说:“200台总是有的。”从初始阶段的蹒跚学步到引进消化,再到自主研发,堪称“中国有色冶炼骄傲”的恩菲技术,“张炉子”伴随中国恩菲乃至中国有色金属行业的冶炼技术发展一路走来。他见证了行业规模的不断壮大,从白银、大冶建设之初的2万吨到如今30万吨、40万吨的大型冶炼厂;见证了行业水平的持续提高,低能耗、大规模、高效益的中国有色冶金蓬勃发展;见证了中国恩菲作为行业“国家队”的责任担当。这些年,张振民参与了中国恩菲诸多大型冶金炉的开发工作。其中,镍合成闪速炉、φ5×16.5m顶吹炉、φ7.2×9.3m闪速炉、186m2沸腾焙烧炉、φ5.8×30m氧气底吹熔炼炉、φ5×28m氧气底吹吹炼炉、54m2侧吹炉、76m2多枪顶吹炉等均为世界最大。在技术的不断进步中,在冶金炉的迭代更新中,中国恩菲用创新驱动行业的崛起、跨越、可持续发展。

一辈子只干一件事

“小时候的生活条件很艰苦,但我学习很努力,成绩一直很好。工作后,我始终坚定理想信念,专心致志地做炉子设计工作,技术水平提高较快,业绩也比较突出。我在1980年被批准加入中国共产党,这都离不开单位党组织对我的培养、帮助。”张振民回忆道。

心心在一艺,其艺必工;心心在一职,其职必举。“工匠精神”作为中国共产党人在长期奋斗中构建的伟大精神,被第一批纳入中国共产党人精神谱系,这种精神在张振民身上得到完美体现。自1998年退休后,张振民被返聘至2020年。“我从进中国恩菲的门到完全放下工作,一共57年。这57年来,我没有干过别的什么,也没有换过单位,就一件事——做炉子设计工作。在这个专业里,我是干的时间最长的。单位培养我,同事们支持我,所有人心往一处想、劲往一处使。”谈及他为之付出一生的工作,张振民感慨万千,“在做领导和做专业技术之间,我选择了做技术。因为我就喜欢干炉子,我这一辈子只干这一件事。”

其实,做炉子设计工作是辛苦的。张振民到有色院工作的前10年里,有整整7年驻扎在项目现场。“那个时候都是现场设计,一整年离不开。后来好多了,可出差依然是家常便饭,我们每个人都有一个简易的出差背包,里面装上洗漱用具,说走就走。”谈到工作的辛苦时,张振民轻轻带过。也许在他心中,没有什么能抵得上对炉子的热爱。

作为行业知名的工业炉专家,张振民完成了金川一期工程矿热电炉、磐石镍矿工程电炉、亚洲最大镍闪速炉和世界最大沸腾炉等具有行业影响力的工程项目设计;2001年,主持了氧气底吹炉的开发设计工作,成果荣获国家优秀工程设计金奖等诸多荣誉;2008年,主持设计了世界上首次用于镍冶炼也是目前世界上最大的澳斯迈特熔炼炉……工业炉成为“张炉子”响当当的名片,更擦亮了中国恩菲在有色矿冶领域的卓越品牌。

对此,张振民十分低调。他认为,这些年作出一些成绩与贡献,评上教授级高级工程师,得到行业、单位、同事的认可,已经很满足,觉得这一辈子没有虚度。“我觉得,这都是团队的力量。一个人怎么能干得成?我只是尽了一份力量。几十年来,我们团队齐心协力、携手同行,这是最难能可贵的。如今,中国恩菲新生力量的起点都很高,也都很能干,相信中国恩菲工业炉技术将快速地向前发展,推动更新、更大、更智能化的现代冶金炉不断涌现,为恩菲的发展壮大,为中国有色金属工业的发展继续作出贡献。”

责任编辑:付宇

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